JP6360206B2 - Pulley structure of belt type continuously variable transmission - Google Patents
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本発明は、回転軸に固設された固定側プーリ半体と、前記回転軸に相対回転不能に支持されて油室に作用する油圧により前記固定側プーリ半体に対して軸方向に開閉可能な可動側プーリ半体とを備えるベルト式無段変速機のプーリ構造に関する。 The present invention is capable of opening and closing in the axial direction with respect to the stationary pulley half body by a fixed pulley half body fixed to the rotating shaft and hydraulic pressure that is supported by the rotating shaft so as not to rotate relative to the oil chamber and acts on an oil chamber. The present invention relates to a pulley structure of a belt type continuously variable transmission including a movable pulley half body.
ベルト式無段変速機のドライブプーリ(プライマリプーリ)の可動側プーリ半体(可動シーブ)の開き方向の限界位置を規制するストッパを設け、ストッパによりプーリの溝幅を所定値に固定してLOW変速比の精度を確保するものが、下記特許文献1により公知である。 A stopper that restricts the limit position in the opening direction of the movable pulley half (movable sheave) of the drive pulley (primary pulley) of the belt type continuously variable transmission is provided, and the groove width of the pulley is fixed to a predetermined value by the stopper. Patent Document 1 below is known to ensure the accuracy of the transmission ratio.
またベルト式無段変速機のドライブプーリ(プライマリプーリ)の可動側プーリ半体の外筒部にストッパ部を一体に形成し、ストッパ部をシリンダ部材に当接させて弾性変形させることで反力を発生させ、その反力を利用して可動側プーリ半体に金属ベルトを挟圧する挟圧力を発生させるものが,下記特許文献2により公知である。 In addition, a stopper is formed integrally with the outer cylinder of the movable pulley half of the drive pulley (primary pulley) of the belt-type continuously variable transmission, and the stopper is brought into contact with the cylinder member and elastically deformed by the reaction force. Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2004-259542 discloses a method of generating a pinching pressure by which a metal belt is pinched on the movable pulley half by using the reaction force.
ところで、ベルト式無段変速機のプーリの可動側プーリ半体の閉じ限界位置をストッパで規制する場合、変速比の変更時に油圧で付勢されて移動する可動側プーリ半体が閉じ限界位置でストッパに衝突して停止したとき、その衝撃によってプーリの油室にサージ圧が発生してしまい、プーリの耐久性に悪影響が及ぶ可能性がある。これを防止するために、サージ圧に耐え得るようにプーリの強度を高めようとすると、プーリの寸法や重量が増加してしまう問題がある。 By the way, when the closing limit position of the movable pulley half of the pulley of the belt-type continuously variable transmission is regulated by the stopper, the movable pulley half that is moved by the hydraulic pressure when the speed ratio is changed is at the closing limit position. When it stops by colliding with the stopper, a surge pressure is generated in the oil chamber of the pulley due to the impact, which may adversely affect the durability of the pulley. In order to prevent this, if the strength of the pulley is increased so as to withstand the surge pressure, there is a problem that the size and weight of the pulley increase.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ベルト式無段変速機の可動側プーリ半体が閉じ限界位置に達したときのサージ圧の発生を簡単な構造で防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent the generation of surge pressure when the movable pulley half of the belt type continuously variable transmission reaches the closing limit position with a simple structure. To do.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、回転軸に固設された固定側プーリ半体と、前記回転軸に相対回転不能に支持されて油室に作用する油圧により前記固定側プーリ半体に対して軸方向に開閉可能な可動側プーリ半体とを備えるベルト式無段変速機のプーリ構造であって、前記回転軸の外周および前記可動側プーリ半体の内周間に区画される油溜まりを備え、前記可動側プーリ半体が前記固定側プーリ半体に対して接近する方向に閉じるとき、閉じ限界位置の手前で前記油溜まりが密閉され、そこから前記閉じ限界位置まで前記油溜まりの容積が減少することで、前記油溜まりのオイルが絞り部を介して排出されることを特徴とするベルト式無段変速機のプーリ構造が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the stationary pulley half fixed to the rotating shaft and the oil chamber are supported by the rotating shaft so as not to be relatively rotatable. A pulley structure for a belt-type continuously variable transmission, comprising a movable pulley half that can be opened and closed in an axial direction with respect to the fixed pulley half by hydraulic pressure, and an outer periphery of the rotating shaft and the movable pulley half When the movable pulley half closes in a direction approaching the fixed pulley half, the oil reservoir is sealed before the closing limit position, A pulley structure for a belt-type continuously variable transmission is proposed in which the oil sump volume is reduced from the position to the closing limit position so that the oil in the oil sump is discharged through a throttle portion.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記回転軸の内部には前記油室に連通する油路が形成され、前記絞り部は、前記回転軸を径方向に貫通して前記油溜まりを前記油路に連通させる絞り孔により構成されることを特徴とするベルト式無段変速機のプーリ構造が提案される。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, an oil passage communicating with the oil chamber is formed inside the rotary shaft, and the throttle portion includes the rotary shaft. A pulley structure for a belt-type continuously variable transmission is proposed, which is constituted by a throttle hole that penetrates in a radial direction and communicates the oil reservoir with the oil passage.
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記絞り部は、前記回転軸の外周および前記可動側プーリ半体の内周間の隙間により構成されることを特徴とするベルト式無段変速機のプーリ構造が提案される。 According to the invention described in claim 3, in addition to the structure of claim 1, the throttle portion is configured by a gap between the outer periphery of the rotating shaft and the inner periphery of the movable pulley half. A pulley structure for a belt-type continuously variable transmission is proposed.
なお、実施の形態の出力軸12は本発明の回転軸に対応し、実施の形態の軸方向油路12cは本発明の油路に対応し、実施の形態の絞り孔12fは本発明の絞り部に対応し、実施の形態の回転軸の外周および可動側プーリ半体の内周間の隙間は本発明の絞り部に対応する。
The
請求項1の構成によれば、ベルト式無段変速機のプーリは、回転軸の外周および可動側プーリ半体の内周間に区画される油溜まりを備え、可動側プーリ半体が固定側プーリ半体に対して接近する方向に閉じるとき、閉じ限界位置の手前で油溜まりが密閉され、そこから閉じ限界位置まで油溜まりの容積が減少することで、油溜まりのオイルが絞り部を介して排出される。これにより、可動側プーリ半体が固定側プーリ半体に対して接近して閉じ限界位置に達する前に絞り部を通過するオイルの抵抗によりダンピングを発生させ、可動側プーリ半体が閉じ限界位置で急激に停止して油室にサージ圧が発生するのを防止することができる。その結果、プーリにサージ圧に耐える高い強度を持たせることが不要になり、プーリを小型化および軽量化しながら耐久性を確保することができる。 According to the configuration of claim 1, the pulley of the belt-type continuously variable transmission includes an oil sump defined between the outer periphery of the rotating shaft and the inner periphery of the movable pulley half, and the movable pulley half is on the fixed side. When closing in the direction approaching the pulley half, the oil sump is sealed before the closing limit position, and the oil sump volume decreases from there to the closing limit position, so that the oil in the oil sump passes through the restrictor. Discharged. As a result, before the movable pulley half approaches the fixed pulley half and reaches the closing limit position, damping is generated by the resistance of oil passing through the throttle, and the movable pulley half is closed. It is possible to prevent the surge pressure from being suddenly stopped and the surge pressure from being generated in the oil chamber. As a result, it is not necessary to give the pulley high strength to withstand surge pressure, and durability can be ensured while reducing the size and weight of the pulley.
また請求項2の構成によれば、回転軸の内部には油室に連通する油路が形成され、絞り部は、回転軸を径方向に貫通して油溜まりを油路に連通させる絞り孔により構成されるので、絞り孔の寸法や形状によりダンピング性能を容易に調整できるだけでなく、絞り孔は油溜まりから径方向内側に延びるため、油溜まりのオイルが遠心力により絞り孔から容易に排出されてしまうのを防止してダンピング性能を確保することができる。 According to the second aspect of the present invention, an oil passage that communicates with the oil chamber is formed inside the rotary shaft, and the throttle portion has a throttle hole that passes through the rotary shaft in the radial direction and communicates an oil reservoir with the oil passage. Therefore, not only can the damping performance be adjusted easily by the size and shape of the throttle hole, but the throttle hole extends radially inward from the oil reservoir, so oil in the oil reservoir can be easily discharged from the throttle hole by centrifugal force. Therefore, the damping performance can be ensured.
また請求項3の構成によれば、絞り部は、回転軸の外周および可動側プーリ半体の内周間の隙間により構成されるので、絞り孔のような特別の絞り部を加工する必要がなくなって構造が簡素化される。 According to the third aspect of the present invention, since the throttle portion is constituted by a gap between the outer periphery of the rotating shaft and the inner periphery of the movable pulley half, it is necessary to process a special throttle portion such as a throttle hole. The structure is simplified without it.
以下、図1〜図3に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、エンジンに接続された入力軸11の回転を駆動輪に接続された出力軸12に無段変速して伝達するベルト式無段変速機は、入力軸11上に設けられたドライブプーリ13と出力軸12上に設けられたドリブンプーリ14とに金属ベルト15を巻き掛けて構成される。なお、図1において、入力軸11および出力軸12の軸線の上側は変速比が最小となるOD(オーバードライブ)状態を示し、入力軸11および出力軸12の軸線の下側は変速比が最大となるLOW(ロー)状態を示している。
As shown in FIG. 1, a belt-type continuously variable transmission that continuously transmits a rotation of an input shaft 11 connected to an engine to an
ドライブプーリ13は、入力軸11に固設された固定側プーリ半体16と、入力軸11に滑りキー18を介して軸方向摺動可能かつ相対回転不能に支持された可動側プーリ半体17とからなり、可動側プーリ半体17は固定側プーリ半体16に対して接近・離間可能である。入力軸11に固設されたピストン19が可動側プーリ半体17と一体に形成されたシリンダ20に摺動自在に嵌合しており、ピストン19、シリンダ20および可動側プーリ半体17間に油室21が区画される。
The
ドリブンプーリ14は、出力軸12に固設された固定側プーリ半体22と、出力軸12に滑りキー(不図示)を介して軸方向摺動可能かつ相対回転不能に支持された可動側プーリ半体23とからなり、可動側プーリ半体23は固定側プーリ半体22に対して接近・離間可能である。出力軸12に固設されたピストン25が可動側プーリ半体23と一体に形成されたシリンダ26に摺動自在に嵌合しており、ピストン25、シリンダ26および可動側プーリ半体23間に油室27が区画される。
The driven
従って、ドライブプーリ13の油室21に加わる油圧を減少させてドリブンプーリ14の油室27に加わる油圧を増加させると、ドライブプーリ13の可動側プーリ半体17が固定側プーリ半体16から離間して溝幅が増加し、かつドリブンプーリ14の可動側プーリ半体23が固定側プーリ半体22に接近して溝幅が減少し、ドライブプーリ13に対する金属ベルト15の巻き付き径が減少してドリブンプーリ14に対する金属ベルト15の巻き付き径が増加することで、変速比がLOWに向けて増加する。
Accordingly, when the hydraulic pressure applied to the
逆に、ドライブプーリ13の油室21に加わる油圧を増加させてドリブンプーリ14の油室27に加わる油圧を減少させると、ドライブプーリ13の可動側プーリ半体17が固定側プーリ半体16に接近して溝幅が減少し、かつドリブンプーリ14の可動側プーリ半体23から固定側プーリ半体22が離間して溝幅が増加し、ドライブプーリ13に対する金属ベルト15の巻き付き径が増加してドリブンプーリ14に対する金属ベルト15の巻き付き径が減少することで、変速比がODに向けて減少する。
Conversely, when the hydraulic pressure applied to the
図2に示すように、出力軸12は固定側プーリ半体22側の大径部12aと、可動側プーリ半体23側の小径部12bとを有する段付き形状であり、可動側プーリ半体23の内周面は、出力軸12の大径部12aに摺動自在に嵌合する大径部23aと、出力軸12の小径部12bに摺動自在に嵌合する小径部23bとを備える。
As shown in FIG. 2, the
出力軸12の内部には軸方向に延びる軸方向油路12cが形成されており、この軸方向油路12cから分岐する第1径方向油路12dが油室27に常時連通する。可動側プーリ半体23の大径部23aの内周面には、小径部23bに接するように環状の凹部が形成されており、この凹部の内周面と出力軸12の外周面との間に環状の油溜まり28が区画される。出力軸12には、軸方向油路12cから分岐する第2径方向油路12eが形成されており、この第2径方向油路12eは油溜まり28に連通可能である。さらに出力軸12には、軸方向油路12cから分岐する絞り孔12fが形成されており、この絞り孔12fの径方向外端は可動側プーリ半体23の大径部23aの内周面に常時対向する。そして出力軸12の大径部12aおよび小径部12b間の段差部よりなる固定ストッパ12gと、可動側プーリ半体23の大径部23aおよび小径部23b間の段差部よりなる可動ストッパ23cとにより、可動側プーリ半体23の閉じ位置(最も固定側プーリ半体22に接近する限界位置)を規制する閉じ位置規制ストッパ29が構成される。
An
なお、可動側プーリ半体23は出力軸12に図示せぬ滑りキーを介し相対回転不能かつ軸方向摺動自在となるように支持されており、第1径方向油路12dおよび第2径方向油路12eは滑りキーと干渉しないように、滑りキーに対して異なる位相で配置される。
The
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
図1において、ベルト式無段変速機のドライブプーリ13の油室21に加わる油圧が減少して可動側プーリ半体17が固定側プーリ半体16から離間し、ドリブンプーリ14の油室27に加わる油圧が増加して可動側プーリ半体23が固定側プーリ半体22に接近すると、ドライブプーリ13の溝幅が増加してドリブンプーリ14の溝幅が減少することで変速比がOD側からLOW側に変化する。
In FIG. 1, the hydraulic pressure applied to the
変速比がLOW側に変化する過程で、出力軸12の軸方向油路12cは第1径方向油路12dを介してドリブンプーリ14の油室27に常時連通し、かつ出力軸12の軸方向油路12cは第2径方向油路12eを介して出力軸12の外周に区画された油溜まり28に連通するが、図2に示すように、閉じ位置規制ストッパ29を構成する出力軸12の固定ストッパ12gに可動側プーリ半体23の可動ストッパ23cが当接した瞬間に、油溜まり28と第2径方向油路12eとの連通が遮断されて油溜まり28が密閉されるとともに、絞り孔12fが油溜まり28に連通する。
In the process of changing the gear ratio to the LOW side, the
この状態から、可動側プーリ半体23が固定側プーリ半体22に向けて更に接近し、出力軸12の固定ストッパ12gに可動側プーリ半体23の可動ストッパ23cが当接するまでの間、図3に示すように、出力軸12の大径部12aおよび小径部12bの断面積差と可動側プーリ半体23のストロークとの積に相当する分だけ油溜まり28の容積が縮小することで、油溜まり28のオイルが絞り孔12fを通過して軸方向油路12cに押し出され、あるいは油溜まり28のオイルが出力軸12の外周および可動側プーリ半体23の内周間の隙間αとを通過して第2径方向油路12eあるいは外部空間に押し出される。
From this state, the
このようにしてオイルが絞り孔12fを通過するとき、オイルの粘性係数をμとし、絞り孔12fの長さをLとし、絞り孔12fの断面積をaとし、出力軸12の段差部の受圧面積をAとし、可動側プーリ半体23の移動速度をVとすると、Hagen-Poiseuilleの法則により層流における粘性による減衰力である
F=8πμLA2 /a2 V
の減衰力が発生することで、固定側プーリ半体22に向かって移動する可動側プーリ半体23が制動される。その結果、出力軸12の固定ストッパ12gに対する可動側プーリ半体23の可動ストッパ23cの衝突速度が低減し、可動側プーリ半体23を付勢する油室27の油圧が急増してサージング現象が発生するのが防止される。その結果、ドリブンプーリ14にサージ圧に耐える高い強度を持たせることが不要になり、ドリブンプーリ14を小型化および軽量化しながら耐久性を確保することができる。
Thus, when the oil passes through the
F = 8πμLA 2 / a 2 V
Is generated, the
特に、油溜まり28のオイルが押し出される絞り孔12fを設けたことにより、絞り孔12fの寸法や形状によりダンピング性能を容易に調整できるだけでなく、絞り孔12fは油溜まり28から径方向内側に延びるため、油溜まり28のオイルが遠心力により絞り孔12fから容易に排出されてしまうのを防止してダンピング性能を確保することができる。
In particular, by providing the
なお、絞り孔12fを廃止し、容積が縮小する油溜まり28のオイルを、出力軸12の外周および可動側プーリ半体23の内周間の隙間αを通過して第2径方向油路12eあるいは外部空間に押し出しても良い。このようにすれば、絞り孔12fのような特別の絞り部を加工する必要がなくなって構造が一層簡素化される。
The oil in the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態ではドリブンプーリ14の閉じ位置規制ストッパ29に対して本発明を適用しているが,ドライブプーリ13の閉じ位置規制ストッパに対して同様に本発明を適用することができる。
For example, although the present invention is applied to the closed
12 出力軸(回転軸)
12c 軸方向油路(油路)
12f 絞り孔(絞り部)
22 固定側プーリ半体
23 可動側プーリ半体
27 油室
28 油溜まり
α 隙間(絞り部)
12 Output shaft (rotary shaft)
12c Axial oil passage (oil passage)
12f Aperture hole (aperture part)
22 fixed
Claims (3)
前記回転軸(12)の外周および前記可動側プーリ半体(23)の内周間に区画される油溜まり(28)を備え、前記可動側プーリ半体(23)が前記固定側プーリ半体(22)に対して接近する方向に閉じるとき、閉じ限界位置の手前で前記油溜まり(28)が密閉され、そこから前記閉じ限界位置まで前記油溜まり(28)の容積が減少することで、前記油溜まり(28)のオイルが絞り部(12f,α)を介して排出されることを特徴とするベルト式無段変速機のプーリ構造。 The stationary pulley half (22) fixed to the rotating shaft (12) and the stationary pulley half by the oil pressure supported on the rotating shaft (12) so as not to rotate relative to the oil chamber (27). A pulley structure of a belt-type continuously variable transmission comprising a movable pulley half (23) that can be opened and closed in an axial direction with respect to (22),
An oil sump (28) defined between the outer periphery of the rotating shaft (12) and the inner periphery of the movable pulley half (23) is provided, and the movable pulley half (23) is the fixed pulley half When closing in the direction approaching (22), the oil sump (28) is sealed before the closing limit position, and the volume of the oil sump (28) is reduced from there to the closing limit position, A pulley structure for a belt-type continuously variable transmission, wherein the oil in the oil reservoir (28) is discharged through a throttle portion (12f, α).
2. The belt type according to claim 1, wherein the throttle portion is configured by a gap (α) between an outer periphery of the rotating shaft (12) and an inner periphery of the movable pulley half (23). Pulley structure of continuously variable transmission.
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